DE102011054189A1

DE102011054189A1 - Filmaufnahmeverfahren, welches die Herstellung von räumlich wirkenden Szenerien ermöglicht

Info

Publication number: DE102011054189A1
Application number: DE102011054189A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-04-11
Also published as: WO2013050514A1; EP2745521B1; EP2745521A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filmaufnahmeverfahren, welches die Herstellung von räumlich wirkenden Szenerien ermöglicht, sowie eine entsprechende Vorrichtung. Zwar ist es bekannt, dass außerhalb von stereografischen Verfahren durch bestimmte Bildabfolgen innerhalb bestimmter Zeiträume dem menschlichen Auge bestimmte Eindrücke suggeriert werden können, doch wurde dies bisher zur Produktion von dreidimensionalem Filmmaterial nicht entsprechend genutzt. Gelöst wird die Aufgabe durch Bereitstellen mindestens eines ersten den bildaufnehmenden Strahlengang ablenkenden Elements (Deflektor) und mindestens eines zweiten den gleichen Strahlengang ablenkenden Elements (Perspektor). Deflektor und Perspektor sind in einer beschriebenen Weise positionierbar, so dass sich sequenzielle Mikroperspektiven ergeben, deren Konvergenzpunkte in der aufzunehmenden Bild-Szenerie dreidimensional und frei platzierbar sind. Um Bildverzerrungen und Bildunruhe durch eine Strahlengang-Ablenkung entgegen zu wirken, wird zur Stabilisierung die Bewegungsbahn des Perspektors auf der Tangente eines Ellipsoiden geführt. Unter Berücksichtigung beschriebener Latenzzeiten beim Betrachter und szenischen Gegebenheiten, lassen sich multiskopische Mikroperspektiven als ein einzelner sequenzieller Bilderstrom dem Betrachter vorspielen, sodass keine stereoskopischen oder autostereoskopischen Vorrichtungen für eine räumlich wirkende Bilddarstellung nötig werden. Die Anordnung und das Verfahren werden auch in einer virtualisierten Umsetzung beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filmaufnahmeverfahren, welches die Herstellung von räumlich wirkenden Szenerien ermöglicht, sowie eine entsprechende Vorrichtung. Ferner auch eine Vorrichtung zum dreidimensionalen Verlagern des Konvergenzpunktes bei monografischen und multiskopischen Aufnahmen, wie auch eine entsprechende Vorrichtung zur verzerrungsfreien Stabilisierung des Strahlenganges aus unterschiedlichen Mikroperspektiven und ein Verfahren zum dreidimensionalen Rendern virtueller Anordnungen und schließlich auch ein Verfahren zur Wiedergabe entsprechender Bild-, insbesondere Video-, Film- oder digitaler Bewegtbild-Daten innerhalb monografischer Signal-Standards.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Erstellung dreidimensionalen Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterial, bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, mit stereoskopischen Kameras, die zwei lichtempfindliche Elemente mit jeweils einem vorgelagerten Objektiv aufweisen und deren Objektive auf einen Konvergenzpunkt ausgerichtet sind, Bildmaterial aufzunehmen, das zur Erzeugung eines dreidimensionalen Eindrucks genutzt werden kann.
Des Weiteren sind aus der US 5,325,193 zahlreiche Anordnungen zur Aufnahme dreidimensionalen Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterials, bekannt.
So ist dort beispielsweise eine Ausführungsform angegeben, bei der eine einzige Kamera in kurzen Zeitabständen bei einer Ausrichtung auf einen Konvergenzpunkt hin und her bewegt wird, um so einen dreidimensionalen Eindruck auf Basis der dabei getätigten Aufnahmen zu vermitteln. Dabei wird eine mikroperspektivische Sequenz aufgenommen. Durch Umorientierung eines Teils der Verfahrvorrichtung kann die Kameraanordnung dabei auf einen anderen in derselben Ebene angeordneten Konvergenzpunkt ausgerichtet werden.
Des Weiteren ist aus der gleichen US 5,325,193 eine Anordnung bekannt, bei der mit zwei verkippbaren Spiegeln und einer Kamera die Möglichkeit geschaffen wird, Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterial, als mikroperspektivische Sequenz zu generieren, mit dem später ein dreidimensionaler Effekt vermittelt werden kann.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen weisen jedoch alle die Nachteile auf, dass entweder vergleichsweise große Massen bewegt werden müssen und/oder die optische Weglänge vom lichtempfindlichen Element zum Konvergenzpunkt bei den einzelnen Aufnahmen unterschiedlich ausfällt, was zu Bildverzerrungen und Bildunruhe führt und/oder eine Verlagerung des Konvergenzpunktes nur in sehr geringen Ausmaßen oder mit räumlichen Einschränkungen möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung und/oder Verwendung anzugeben, die es ermöglicht, auf einfache Weise zuverlässig Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterial, zu erstellen, bei dem der Konvergenzpunkt ohne nennenswerte Einschränkungen dreidimensional verlagert werden und die optische Weglänge vom lichtempfindlichen Element zum jeweiligen Konvergenzpunkt bei unterschiedlichen Perspektiven weitestgehend konstant gehalten werden kann.
Zwar ist es bekannt, dass durch bestimmte Bildabfolgen innerhalb bestimmter Zeiträume dem menschlichen Auge bestimmte Eindrücke suggeriert werden können, doch wurde dies bisher zur Produktion dreidimensionalen Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterials, nicht entsprechend genutzt. Wird beispielsweise den menschlichen Augen innerhalb einer Latenzzeit wiederholt eine erste Aufnahme aus einem ersten Blickwinkel und eine zweite Aufnahme aus einem zweiten Blickwinkel (erste und zweite Mikroperspektive) abwechselnd präsentiert, so setzt das menschliche Gehirn daraus einen dreidimensionalen Eindruck zusammen.
Dies kann man sich zu nutze machen, um mit vergleichsweise wenig Aufwand, insbesondere auch bei der Wiedergabe des Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterials, einen dreidimensionalen Eindruck zu vermitteln. Dazu wird vorteilhafterweise eine mikroperspektivische Sequenz erzeugt, bei deren Präsentation ein dreidimensionaler Eindruck erzeugt werden kann. Dabei handelt es sich um eine sequentielle Abfolge von Frames, deren Mikroperspektiven, also Blickrichtungen, sich unterscheiden. Es können Abfolgen von sich abwechselnden zwei Mikroperspektiven oder komplexere Abfolgen gewählt werden.
Darüber hinaus bietet diese Methode die Möglichkeit, den Konvergenzpunkt, auf den das menschliche Auge ausgerichtet ist, bzw. auf den die aus unterschiedlichen Mikroperspektiven vorgenommenen Aufnahmen ausgerichtet sind, während der Aufnahme insbesondere auch räumlich, also nicht nur planar, zu verlagern. Dadurch lassen sich spezielle Bildwirkungen erzielen und lässt sich insbesondere dem menschlichen Wahrnehmungsapparat ein gedanklicher Fokus vorschreiben, der narrativ bzw. szenisch umgesetzt werden kann. Je nach dem, wo dieser Konvergenzpunkt räumlich angesiedelt wird, bzw. wie er bewegt wird, insbesondere in Relation zu der ansonsten im Bild wahrzunehmenden Bewegung, wird der menschliche Wahrnehmungsapparat ganz unterschiedliche Eindrücke registrieren. So kann beispielsweise dem Betrachter der Eindruck vermittelt werden, er würde sich in der Szene selbst bewegen. Auch ist es möglich, seine Aufmerksamkeit auf bestimmte Punkte zu richten bzw. andere Bildbereiche in seiner Wahrnehmung zurückzudrängen. Dadurch lassen sich dramaturgische Schwerpunkte setzen und unterschiedliche Sinneswahrnehmungen verwirklichen.
Darüber hinaus weist ein solches Verfahren gegenüber stereoskopischen Verfahren den Vorteil auf, dass es in der Regel mit deutlich weniger Belichtung auskommt, also lichtempfindlicher ist. Des Weiteren ist auch das Abspielen ohne die Notwendigkeit einer 3D-Brille und ohne Modifikation der Abspielgeräte möglich. Ein einzelner Bilderstrom, wie er bei klassischen Wiedergabemedien, wie DVD oder Blue Ray (ohne 3D), gängig ist, reicht aus, um einen dreidimensionalen Eindruck zu vermitteln. Indem die Abfolge der Bilder mit unterschiedlichen Mikroperspektiven entsprechend gewählt wird, kann ein dreidimensionaler Eindruck vermittelt werden. Voraussetzung hierfür ist eine verzerrungsfreie Darstellung der jeweiligen Mikroperspektiven zueinander.
Des Weiteren ist bei diesem Verfahren, das mit Hilfe von optischen Elementen wie z. B. reflektierenden oder teilreflektierenden Elementen, wie Spiegeln, Prismen oder refraktiven Elementen wie Linsen arbeitet, die zu bewegende Masse zur Umschaltung zwischen den einzelnen Mikroperspektiven im Vergleich zu bekannten Motion-Control-Techniken gering. Auch ist ihr apparativer Aufbau bzw. Arbeitsraum im Verhältnis wesentlich kleiner.
Dabei ist es prinzipiell möglich, Fokus (Bildschärfe) und Konvergenzpunkt sowohl gemeinsam als auch separat zu verlagern.
Der Zeitraum, innerhalb derer zwei Mikroperspektiven, also Aufnahmen, aus unterschiedlichen Richtungen, in der Regel ausgerichtet auf einen gemeinsamen Konvergenzpunkt, wiedergegeben werden müssen, um den Eindruck der Dreidimensionalität schaffen zu können, hängt von weiteren Bildbedingungen, wie Bewegung im Bild und Bewegung der Kamera sowie Bildinhalt, z. B. den Kontrasten bzw. der Kontrastverteilung, ab. Er bewegt sich in der Regel zwischen 10 und 600 ms, insbesondere zwischen 80 und 350 ms. Diese Zeit ist jedoch auch vom einzelnen Betrachter abhängig.
Auch ist es möglich, nicht immer nur zwei Mikroperspektiven sich abwechseln zu lassen. Auch andere bzw. komplexere Abfolgen bzw. Übergänge und Mischungen sind denkbar. Zur Erzielung des dreidimensionalen Eindrucks kommt es lediglich darauf an, dass innerhalb der Latenzzeit die entsprechenden Mikroperspektiven vermittelt werden, so dass der menschliche Wahrnehmungsapparat einen dreidimensionalen Eindruck generieren kann.
Die Aufgabe wird somit gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung gemäß Anspruch 7 und ein Verfahren gemäß Anspruch 12 ferner auch eine Verwendung gemäß Anspruch 13 und ein Verfahren gemäß Anspruch 14 sowie eine Vorrichtung zur Verlagerung des Konvergenzpunktes und entsprechende Verfahren zur entsprechenden Wiedergabe des gewonnenen Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterials.
Die abhängigen Unteransprüche 2 bis 6 und 8 bis 11 geben vorteilhafte Weiterbildungen an. Die einzelnen Aspekte sind jeweils auf die unterschiedlichen Verfahren, Vorrichtungen und Verwendungen entsprechend übertragbar.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufnehmen von dreidimensionalen Objekten und Szenerien weist gemäß Anspruch 1 folgende Schritte auf:
Zunächst wird eine optische Kamera mit einem eine optische Achse aufweisenden Objektiv und einem in einem optischen Strahlengang hinter dem Objektiv angeordneten lichtempfindlichen Element zur Aufnahme von Bildern bereitgestellt.
Des Weiteren wird ein erstes den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkendes Element, für die weitere und einfachere Erläuterung „Deflektor” genannt, und mindestens ein zweites den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkendes Element, für die weitere und einfachere Erläuterung „Perspektor” genannt, bereitgestellt. Dabei sind Deflektor und/oder Perspektor zur Veränderung der Ablenkung des Lichts bewegbar. Der Deflektor und Perspektor können dabei sowohl innerhalb als auch außerhalb des Objektivs angeordnet sein.
Es werden der Deflektor und Perspektor so positioniert, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird (erste Perspektive). Zur Positionierung müssen im Zweifel weder Deflektor noch Perspektor zunächst bewegt werden. Es können auch ihre Ausgangspositionen verwendet werden, sofern sie die genannten Bedingungen erfüllen. Sind mehrere Perspektoren bereit gehalten, so wird in der Regel lediglich ein Perspektor zur Generierung jeweils einer Perspektive verwendet. Bei verschiedenen (Mikro-)Perspektiven oder wiederholter Aufnahme aus einer (Mikro-)Perspektive können unterschiedliche Perspektoren entsprechend positioniert und eingesetzt werden.
Sodann wird die erste Aufnahme mit dem lichtempfindlichen Element gefertigt. Diese wird somit aus der ersten Mikroperspektive aufgenommen. Darauf werden der Deflektor und/oder Perspektor so positioniert, dass Lichtstrahlen von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffen und von ihm so abgelenkt werden, dass sie auf den Deflektor treffen und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt werden (zweite Mikroperspektive). Zu dieser Positionierung wird in der Regel mindestens ein Element, in der Regel aber zumindest der Deflektor, entsprechend repositioniert. Diese Positionierung kann durch Verfahren und zusätzliches Verkippen, oder Verschwenken erfolgen. Des Weiteren können zur Aufnahme der zweiten Mikroperspektive der gleiche Perspektor und Deflektor zusammenwirken. Alternativ kann auch ein anderer Perspektor mit dem Deflektor zusammenwirken, um den optischen Strahlengang für die zweite Mikroperspektive auszuprägen.
Daraufhin wird eine zweite Aufnahme auf dem lichtempfindlichen Element gefertigt.
Dabei handelt es sich bei der zweiten Aufnahme nicht zwangsläufig um die direkt auf die erste Aufnahme folgende Aufnahme. Die zweite Aufnahme ist vielmehr dadurch geprägt, dass sie aus der zweiten Mikroperspektive erfolgt. Dazwischen können weitere Aufnahmen durchgeführt werden, beispielsweise um ein Überblenden zwischen der ersten Mikroperspektive und der zweiten Mikroperspektive, also der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme zu ermöglichen. Das Positionieren von Deflektor und/oder Perspektor zur zweiten Aufnahme, also zur Ausprägung des optischen Weges für die zweite Mikroperspektive, hat derart zu erfolgen, dass bei der ersten und der zweiten Aufnahme von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objekten in verschiedene Richtungen (Mikroperspektiven) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von Letzterem zu dem lichtempfindlichen Element hin abgelenkt wird, wobei die jeweils durch Deflektor und Perspektor bei der ersten und der zweiten Aufnahme abgelenkten optischen Achsen eine von dem lichtempfindlichen Element aus gesehen vor dem Perspektor gelegenen ersten Schnittpunkt (ersten Konvergenzpunkt) aufweisen.
Erste und zweite Aufnahme weisen also unterschiedliche Mikroperspektiven auf. Das bedeutet, das von einem in beiden Aufnahmen sichtbarem und ruhendem Objektpunkt aus in der ersten Aufnahme Licht aufgenommen wird, das in eine erste Richtung abgestrahlt wird und in der zweiten Aufnahme von diesem Objektpunkt Licht aufgenommen wird, das in eine andere als die erste Richtung abgestrahlt wird.
Diesbezüglich ist eine Betrachtung jedes einzelnen ruhenden Bildpunktes notwendig. Denn in jeder der Aufnahmen wird von unterschiedlichen Objektpunkten Licht aufgenommen, dass in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt wird. Je weiter die unterschiedlichen Objektpunkte voneinander entfernt liegen und je dichter die Linse bzw. Deflektor und Perspektor an diesen Objektpunkten liegt, desto größer wird die Differenz der Richtungen der aufgenommenen Lichtstrahlen sein. Nur bei einem näherungsweise unendlichen Abstand werden alle in einer Aufnahme festgehaltenen Lichtstrahlen näherungsweise die gleiche Richtung aufweisen.
Auf der anderen Seite können in der ersten Aufnahme durchaus Lichtstrahlen mit Richtungen aufgenommen werden, aus denen auch in der zweiten Aufnahme Lichtstrahlen aufgenommen werden, dann aber von anderen ruhenden oder in der Zwischenzeit entsprechend bewegten Objektpunkten.
All diese Betrachtungen der Richtungen gehen von ruhenden Objektpunkten und ruhender Kamera (Objektiv und lichtempfindliches Element) aus. Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, wird die Analyse ungleich komplexer, weil bei der Betrachtung die zwischen der ersten und zweiten Aufnahme erfolgten Bewegungen mit berücksichtigt werden müssen. In solchen Fällen (bewegten Objekten und/oder bewegter Kamera) kann es durchaus vorkommen, dass von einem Objektpunkt in eine Richtung ausgehendes Licht sowohl in der ersten als auch in der zweiten Aufnahme aufgenommen wird.
Bei einem gemeinsamen Konvergenzpunkt der ersten und zweiten Mikroperspektive sind die Mikroperspektiven also dennoch unterschiedlich und werden aus unterschiedlichen Richtungen, Perspektiven, aufgenommen. Dadurch ist es möglich, später einen dreidimensionalen Eindruck zu vermitteln. Jedoch ist es nicht unbedingt immer notwendig, dass bei allen Aufnahmen jeweils ein Paar aus zwei Aufnahmen mit gemeinsamen Konvergenzpunkt aber unterschiedlichen Mikroperspektiven gefertigt wird. Vielmehr ist es, insbesondere auch bei Verlagerung des Konvergenzpunktes möglich, dass der Konvergenzpunkt zwischen den einzelnen Aufnahmen aus unterschiedlichen Perspektiven langsam verlagert wird.
Auch ist eine Abfolge von Aufnahmen denkbar, die bei einer Wiedergabe eine Einführung in eine Szene oder eine Einstellung ermöglichen (Trainings-Sequenz). So kann eine Abfolge beispielsweise auch mit nur einer Folge von Aufnahmen aus einer ersten Mikroperspektive beginnen und sich daran mehrere Abfolgen von ersten und zweiten Mikroperspektiven mit sich verändernder Exzentrizität und Abfolge anschließen. Dies kann beispielsweise auch bei jeden Perspektiven, Szenen und/oder Konvergenzpunktveränderungen durchgeführt werden. So kann bei der Widergabe der Betrachter an die Art der Wiedergabe, die Szene und/oder den Konvergenzpunkt gewöhnt werden. Auch lassen sich dadurch besondere Effekte erzielen. So kann beispielsweise ein fließender Übergang zwischen zweidimensionaler und dreidimensionaler Darstellung erreicht werden. Vorteilhafterweise zeigen die ersten Aufnahmen dabei vergleichsweise wenig Bewegung in der Szene.
Das Verfahren ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass der Deflektor und/oder Perspektor zum Positionieren in mindestens eine Richtung, insbesondere zwei oder drei Raumrichtungen, bewegt als auch um mindestens eine Achse, insbesondere zwei Achsen rotiert werden bzw. wird. Besonders vorteilhaft ist es, den Perspektor in drei Raumrichtungen und den Deflektor in zwei Raumrichtungen zu bewegen und mindestens eine Achse, insbesondere zwei Achsen zu rotieren.
Durch ein solches Verfahren des Deflektors und/oder Perspektors bzw. Verlagern in mindestens eine Richtung kann gemeinsam mit einer Verkippung bzw. Rotation um mindestens eine Achse bei den unterschiedlichen Mikroperspektiven eine konstante optische Weglänge zu jeweils einem vorgegebenen Konvergenzpunkt gewährleistet werden. Dabei kann dies auch für unterschiedliche Konvergenzpunkte gewährleistet werden, wobei dann in der Regel die optische Weglänge zu den einzelnen Konvergenzpunkten unterschiedlich ausfallen wird.
Auch ist es prinzipiell denkbar, alle in dieser Anmeldung geschilderten Vorrichtungen und Verfahren so auszuführen, dass der Perspektor, insbesondere im Brennpunkt einer Ellipse oder eines Ellipsoiden ruht und Deflektor und lichtempfindliches Element bewegt werden, insbesondere der Deflektor auf dem Umfang der Ellipse oder der Fläche des Ellipsoiden.
Vorteilhafterweise werden dabei das erste und das zweite Bild innerhalb der Latenzzeit des menschlichen optischen Wahrnehmungsapparates aufgenommen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn Bewegungen in ihrer tatsächlichen Zeitabfolge wiedergegeben werden sollen. Insbesondere bei Zeitraffer oder Zeitlupeneffekten ist eine solche Aufnahme jedoch keineswegs erforderlich bzw. sinnvoll. Vielmehr sind die Aufnahmen in einer solchen Abfolge zu fertigen, dass bei der Wiedergabe entsprechend viel Bildmaterial zur Abfolge der Mikroperspektiven innerhalb der Latenzzeit vorhanden ist. Dies hängt von zahlreichen Umständen, insbesondere auch der beabsichtigten zeitlichen Wiedergabe der aufgenommenen Bewegungen bzw. Stillleben ab.
Wie schon ausgeführt, ermöglicht ein solches Verfahren die optische Weglänge zwischen unterschiedlichen Aufnahmen aus unterschiedlichen Mikroperspektiven zu einem Konvergenzpunkt konstant zu halten. Unter einer solchen Konstanthaltung ist nicht notwendigerweise eine absolute Konstanz zu verstehen. Insbesondere kann auch zur Vereinbarung der technischen Mittel zum Bewegen von Deflektor und/oder Perspektor eine Annäherung an eine konstante optische Weglänge erfolgen. Dabei hat sich herausgestellt, dass das menschliche Auge eine Abweichung von nicht mehr als 3%, insbesondere von nicht mehr als 1%, verzeiht, ohne dass der Eindruck einer dreidimensionalen unverzerrten Szene gestört wird. Bei größeren Abweichungen können je nach Bildinhalt Verzerrungen auftreten, die den dreidimensionalen Eindruck bzw. das bildliche Erlebnis verschlechtern.
Mit Vorteil werden als Perspektor und/oder Deflektor mindestens ein Spiegel, mindestens eine Linse und/oder mindestens ein Prisma verwendet. Vorteilhafterweise bestehen Perspektor und/oder Deflektor bzw. ihre optischen Elemente im Wesentlichen aus (teil)reflektierenden Elementen wie, Spiegeln, Linsen und/oder refraktiven Elementen, wie Prismen. Durch die Wahl derartiger Elemente kann nicht nur der notwendige Arbeitsraum, sondern auch die zu bewegende Masse verhältnismäßig gering gehalten werden, so dass ohne großen Aufwand entsprechend schnelle Abfolgen verschiedener Mikroperspektiven möglich sind. Die Umstellung zwischen den Mikroperspektiven kann dabei insbesondere innerhalb einer Austastlücke zwischen zwei Belichtungen erfolgen.
In einer Ausführungsform ist der Perspektor als Anordnung einer Mehrzahl von Linsen, Prismen und/oder Spiegeln ausgeführt. Dadurch kann die notwendige Verfahrarbeit weiter reduziert werden, da durch Zusammenwirken des Deflektors mit unterschiedlichen Perspektoren bzw. mit unterschiedlichen Linsen, Spiegeln und/oder Prismen des Perspektors, durch geringes Bewegen des Deflektors, mit jeweils einem unterschiedlichen Perspektor und unterschiedlichen optischen Wegen gearbeitet werden kann.
Eine Auswahl der unterschiedlichen optischen Elemente des Perspektors oder der Perspektoren erfolgt beispielsweise durch Verfahren und/oder Verkippen oder Rotieren des Deflektors.
Mit Vorteil können Deflektor und/oder Perspektor zwischen Objektiv und Objekt bzw. Szenerie angeordnet sein. Denkbar ist jedoch auch eine Anordnung, insbesondere des Deflektors, innerhalb des Objektivs. Zur Realisierung möglichst kleiner Verfahrwege ist es jedoch auch möglich Deflektor und/oder Perspektor zwischen lichtempfindlichem Element und Objektiv bzw. im Objektiv anzuordnen. Dies erhöht jedoch die Anforderungen an das Objektiv.
Mit Vorteil erfolgt das Positionieren des Perspektors durch Verfahren entlang einer näherungsweise elliptischen Bahn oder ellipsoiden Fläche oder einer Tangente an einer solchen Bahn oder Fläche und Verschwenken und/oder Verkippen. Dabei befindet sich der Deflektor in einem ersten Brennpunkt der elliptischen Bahn und/oder ellipsoiden Fläche und liegt der Konvergenzpunkt im anderen Brennpunkt. Durch solche Verfahren, insbesondere auf einer elliptischen Bahn oder ellipsoiden Fläche kann eine konstante optische Weglänge zwischen den einzelnen Mikroperspektiven sicher gewährleistet werden. Näherungsweise ist dies jedoch auch, insbesondere im Rahmen des Anspruchs 2, möglich, wenn eine Verlagerung entlang einer Tangenten an einer solchen elliptischen Bahn bzw. elliptischen Fläche erfolgt. Dies ist technisch einfach zu bewerkstelligen und je nach Anordnung in der Regel auch ohne Verzerrungen möglich.
Mit einer häufig ausreichenden Genauigkeit kann eine Verlagerung auch mit Abweichungen selbst von der Tangente erfolgen ohne nennenswerte Einschränkungen der Qualität der multiperspektivischen Sequenz hinnehmen zu müssen. Dabei werden die Abweichungen der optischen Weglängen zwischen erster und zweiter Mikroperspektive vorteilhafterweise kleiner als 5% gehalten.
Mit Vorteil wird nach Erstellen von mindestens einer ersten und einer zweiten Aufnahme eine Wiederholung der Schritte zur Aufnahme der ersten und zweiten Aufnahme durchgeführt, wobei die optische Achse nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei den dann angefertigten ersten und zweiten Aufnahme einen zweiten Schnittpunkt (zweiter Konvergenzpunkt) aufweisen, der in seiner Lage relativ zu dem lichtempfindlichen Element nicht mit dem ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) übereinstimmt.
Dabei wird wieder vorteilhafterweise die optische Weglänge von dem lichtempfindlichen Element zu einem Konvergenzpunkt, hier also zum zweiten Konvergenzpunkt bei den Aufnahmen einzelner Mikroperspektiven zum jeweiligen Konvergenzpunkt, hier also zweiten Konvergenzpunkt, konstant gehalten. Insbesondere wird dabei die optische Weglänge zwischen den einzelnen Mikroperspektiven zu einem Konvergenzpunkt nicht um mehr als 3%, insbesondere nicht um mehr als 1%, verändert.
Vorteilhaft ist es bei einem solchen Verfahren, bei dem der Konvergenzpunkt verlagert wird, zur Positionierung des Deflektors und/oder Perspektors die elliptische Bahn bzw. den Ellipsoiden, entlang der bzw. entlang dem bzw. entlang einer entsprechenden Tangente der Perspektor zur Aufnahme der einzelnen Mikroperspektiven verfahren wird, entsprechend der Verlagerung des Konvergenzpunktes zu verändern. Somit wird bei Verlagerung des Konvergenzpunktes insbesondere auch die Verfahrbahn gemäß Anspruch 4 entsprechend verlagert, so dass Deflektor und Konvergenzpunkt in den Brennpunkten des entsprechenden Ellipsoiden bzw. der elliptischen Bahn liegen.
Durch ein solches Verfahren ist die Verlagerung des Konvergenzpunktes unabhängig oder auch zusammen mit dem Fokus möglich, ohne dass dabei der dreidimensionale Eindruck gestört wird oder Verzerrungen auftreten.
Eine Verlagerung des Konvergenzpunktes ist dabei nicht nur innerhalb einer Ebene möglich. Vielmehr kann der Konvergenzpunkt weitgehend beliebig im Raum dreidimensional verlagert werden. Dabei kann der Konvergenzpunkt auch insbesondere unabhängig vom Bildausschnitt, der Bildmitte bzw. Ausrichtung der Aufnahmevorrichtung und/oder der Bildschärfe weitgehend frei verlagert werden. Dies ist beispielsweise durch entsprechendes Rotieren des Perspektors um zwei Achsen möglich. Durch ein laterales Verfahren des Perspektors, insbesondere auf einer elliptischen Bahn, einer ellipsoiden Fläche oder einer entsprechenden Tangente, und dadurch insbesondere Veränderung des Abstandes zwischen Perspektor und Deflektor und Perspektor und Konvergenzpunkt, kann die optische Weglänge zwischen den einzelnen Mikroperspektiven näherungsweise konstant gehalten werden.
Erste und zweite Mikroperspektive können eine gewisse Exzentrizität, also einen gewissen zwischen den optischen Achsen ihrer Aufnahmeanordnungen ausgeprägten Winkel, aufweisen. Diese Exzentrizität kann sich an der Exzentrizität zwischen linkem und rechtem menschlichem Auge bei Betrachtung mit gleichem Abstand der Augen zur Szenerie wie Objektiv zur Szenerie orientieren, von dieser also bis zu 50%, insbesondere bis zu 20% abweichen.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7 zur Aufnahme von dreidimensionalen Objekten und Szenerien. Dabei weist die Vorrichtung eine optische Kamera mit einem eine optische Achse aufweisenden Objektiv und ein in einem optischen Strahlengang hinter dem Objektiv angeordnetes lichtempfindliches Element zur Aufnahme von Bildern auf. Des Weiteren beinhaltet die Vorrichtung mindestens ein erstes den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkendes Element (Deflektor) und mindestens ein zweites den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkendes Element (Perspektor), wobei der Deflektor und/oder der mindestens eine Perspektor zur Veränderung der Ablenkung des Lichtes mit jeweils mindestens einer Bewegungsvorrichtung gekoppelt sind. Darunter ist auch eine gemeinsame Bewegungsvorrichtung für den Deflektor und den mindestens einen Perspektor zu verstehen, die Deflektor und Perspektor separat bewegen kann. Auch kann die Bewegungsvorrichtung in mehrere Bewegungsvorrichtungen zergliedert sein, so dass beispielsweise jeder Perspektor eine eigene Bewegungsvorrichtung aufweist, wobei diese beispielsweise auf einer gemeinsamen Verfahrbahn angeordnet sein können.
Dabei sind die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet, dass der Deflektor und der Perspektor in einer ersten Anordnung so positionierbar sind, dass von einem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird. Eine solche Einrichtung der Bewegungsvorrichtung ist auf zahlreiche Arten und Weisen möglich. So können diese beispielsweise an Roboterarmen gelagert sein oder mit entsprechenden Verkipp- bzw. Verschwenkmechanismen auf Schienen oder mit Hilfe eines Hexapod, der eine parallelkinematische Positionierung mit sechs Freiheitsgraden ermöglicht, beweglich gelagert sein. In einer solchen Anordnung ist die Aufnahme aus einer ersten Mikroperspektive möglich. Des Weiteren sind die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet, dass der Deflektor und der Perspektor in einer zweiten Anordnung so positionierbar sind, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird, wobei die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass Deflektor und Perspektor so positionierbar sind, dass bei der ersten und der zweiten Anordnung von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objekten in verschiedene Richtungen (Mikroperspektiven) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von letztem zu den lichtempfindlichen Elementen abgelenkt wird, wobei die jeweils durch den Deflektor und Perspektor bei der ersten und der zweiten Anordnung abgelenkten optischen Achsen einen von dem lichtempfindlichen Element aus vor dem Perspektor gelegenen ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) aufweisen. Dadurch ist eine Aufnahme aus einer zweiten Mikroperspektive mit übereinstimmendem Konvergenzpunkt zwischen erster und zweiter Mikroperspektive möglich.
Dabei ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass Deflektor und/oder Perspektor zum Positionieren in der ersten und der zweiten Anordnung in mindestens eine Richtung, insbesondere zwei oder drei Raumrichtungen bewegt, als auch um mindestens eine Achse, insbesondere zwei Achsen, rotiert werden können/kann.
Durch eine solche Vorrichtung kann beispielsweise das Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. der Unteransprüche 2 bis 6 realisiert werden. Vorteilhafterweise sind die Bewegungseinrichtungen dabei so eingerichtet, dass die Positionierung in der ersten und der zweiten Anordnung so erfolgen kann, dass die optische Weglänge von dem ersten Konvergenzpunkt zum lichtempfindlichen Element der ersten Anordnung und der zweiten Anordnung näherungsweise gleich sind, insbesondere nicht mehr als 3%, insbesondere nicht mehr als 1%, schwankt.
Mit Vorteil weist die Vorrichtung eine Steuerung zur Positionierung von Deflektor und Perspektor bzw. deren Bewegungsvorrichtungen sowie vorteilhafterweise zur Auslösung von entsprechenden Aufnahmen auf. Eine solche Vorrichtung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, die Bewegungsvorrichtungen so anzusteuern, dass die optische Weglänge bei einzelnen Mikroaufnahmen weitestgehend konstant, insbesondere nicht mehr als 3%, insbesondere nicht mehr als 1%, schwankt. Eine solche Vorrichtung kann des Weiteren vorteilhafterweise mit Eingabevorrichtungen zur Konfiguration der einzelnen Mikroperspektiven und insbesondere auch zur Steuerung der Lage bzw. der Verlegung des Konvergenzpunktes ausgestattet sein. So ist es beispielsweise denkbar, die Exzentrizität der Mikroperspektiven vorzugeben. Auch können weitere Vorgaben, wie die Anzahl der aus einzelnen Mikroperspektiven gefertigten Aufnahmen oder deren Abfolge (Fahrprofile) eingebbar sein. Darüber hinaus kann die Vorrichtung beispielsweise eine Eingabevorrichtung, beispielsweise einen Joystick, einen Touchscreen oder ähnliches, aufweisen um den Konvergenzpunkt im Raum zu verlagern. Dazu kann die Vorrichtung beispielsweise auch mit der Fokussierungsvorrichtung gekoppelt sein, so dass sowohl Fokuspunkt (Bildschärfe) als auch Konvergenzpunkt gemeinsam oder separat steuer- bzw. verfahrbar sind. Des Weiteren kann die Steuerung vorteilhafterweise mit einem Lagesensor ausgestattet sein, der Kamerabewegungen erfasst, um diese auf die Berechnungen der Konvergenzpunkte einwirken zu lassen. Des Weiteren kann die Steuerung vorteilhafterweise auch mit der Auslösesteuerung für das lichtempfindliche Element sowie der Steuerung für das lichtempfindliche Element an sich zur Einstellung beispielsweise der Lichtempfindlichkeit und ähnlichem verbunden sein. Darüber hinaus kann die Steuerung auch mit weiteren Steuerungen der Aufnahmevorrichtung an sich gekoppelt sein bzw. solche Steuerungen integriert aufweisen.
Mit Vorteil können Perspektor und/oder Deflektor vom lichtempfindlichen Element aus gesehen hinter dem Objektiv angeordnet sein. Eine Anordnung von Perspektor und/oder Deflektor innerhalb bzw. zwischen Objektiv und lichtempfindlichem Element ist jedoch ebenfalls denkbar. Eine Anordnung eines oder beider der Elemente Perspektor und Deflektor innerhalb des Objektivs oder zwischen lichtempfindlichem Element und Objekt erhöht die Anforderungen an das Objektiv, reduziert jedoch den Verfahrbereich der entsprechend platzierten Elemente Deflektor und/oder Perspektor.
Vorteilhafterweise wird die Bewegungsvorrichtung zum dreidimensionalen Verkippen des Deflektors und/oder Perspektors um einen Punkt, insbesondere Brennpunkt, des Deflektors bzw. Perspektors bzw. um den optischen Mittelpunkt des Deflektors bzw. Perspektors eingerichtet. Eine solche Einrichtung mindestens einer Bewegungsvorrichtung hat den Vorteil, dass eine Verkippung um den optischen Zentralpunkt des jeweiligen Elementes erfolgen kann. Dies erhöht die Genauigkeit und verringert die Verzerrungen. Die Bewegungsvorrichtung ist dabei jedoch entsprechend auszurüsten, so dass die Verkippung beispielsweise nicht um einen Punkt hinter der aktiven Fläche bzw. hinter dem optischen Zentralpunkt bzw. hinter dem Mittelpunkt erfolgt. Entsprechende Ausgleichsmechaniken können durch den Fachmann vorgesehen werden. Bei computergesteuerten vergleichsweise frei bewegbaren Bewegungsvorrichtungen kann ein Ausgleich jedoch auch durch entsprechende Programmierung erfolgen.
Mit besonderem Vorteil weisen Perspektor und/oder Deflektor mindestens einen Spiegel, eine Linse oder ein Prisma auf. Mit besonderem Vorteil weist der Perspektor eine Anordnung von einer Mehrzahl von Linsen, Spiegeln und/oder Prismen auf. Dadurch lassen sich die notwendigen Bewegungen minimieren.
Mit Vorteil sind die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet, dass der Perspektor entlang einer näherungsweise elliptischen Bahn und/oder ellipsoiden Fläche oder einer Tangente an einer solchen Fläche und/oder Bahn verfahrbar und verschwenkbar und/oder verkippbar ist, wobei der Deflektor in einem ersten Brennpunkt der elliptischen Bahn und der ellipsoiden Fläche angeordnet ist und der Konvergenzpunkt in dem anderen Brennpunkt liegt.
Bei einer solchen gezielten Verlagerung des Perspektors bzw. Positionierung des Deflektors beziehen sich diese Angaben vorteilhafterweise immer auf den optischen Zentralpunkt bzw. Mittelpunkt der aktiven Fläche.
Die Bewegungsvorrichtungen lassen sich auf zahlreiche Arten dementsprechend einrichten. Beispielsweise kann eine Schiene vorgesehen sein, die bewegbar ist und die eine Tangente bzw. eine elliptische Bahn bzw. einen Teil einer elliptischen Bahn abbildet und auf der der Perspektor verfahrbar ist und die wiederum selbst verfahrbar bzw. verschwenkbar angeordnet ist. Bezüglich des Deflektors reicht es im Zweifelsfall aus, wenn dieser ortsfest und um ein bis zwei Achsen drehbar angeordnet ist. In diesem Fall bleibt ein Brennpunkt der Ellipse bzw. des Ellipsoids fix, der zweite kann entsprechend durch die Veränderung der Bahn bzw. Fläche oder Tangente verändert werden.
Mit Vorteil sind die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet, dass der Deflektor und Perspektor in einer dritten und einer vierten Anordnung so positionierbar sind, dass die optische Achse nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei der dritten und vierten Anordnung einen von dem lichtempfindlichen Element aus gesehen vor dem Perspektor liegenden zweiten Schnittpunkt (zweiter Konvergenzpunkt) aufweisen, der in seiner Lage relativ zu dem lichtempfindlichen Element nicht mit dem ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) übereinstimmt. Dabei sind die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet, dass der Deflektor und Perspektor in der dritten und vierten Anordnung jeweils so positionierbar sind, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird. Dabei sind die Bewegungsvorrichtung so eingerichtet, dass Deflektor und Perspektor so positionierbar sind, dass bei der dritten und der vierten Anordnung von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objektpunkten in verschiedene Richtungen (Mikroperspektiven) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von letzterem zum lichtempfindlichen Element hin abgelenkt wird.
Dadurch lassen sich verschiedene Konvergenzpunkte wählen.
Dabei ist vorteilhafterweise die optische Weglänge bei der dritten und der vierten Anordnung identisch bzw. näherungsweise identisch bzw. nicht mehr als 3%, insbesondere nicht mehr als 1%, abweichend gewählt.
Mit besonderem Vorteil wird bei Verlagerung des Konvergenzpunktes die elliptische Bahn oder die elliptische Fläche bzw. Tangente entsprechend verändert.
Die erfindungsgemäße Aufgabe kann ebenfalls durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren gelöst werden, bei dem eine fixe Anordnung einer Mehrzahl von Perspektoren bzw. ein fixer Perspektor mit einer Vielzahl von Linsen, Spiegeln und/oder Prismen eingesetzt wird und durch entsprechende Veränderung bzw. Bewegung des Deflektors das entsprechende Perspektorelement bzw. der entsprechende Perspektor selektiert und verwendet wird. In einer solchen Anordnung kann auf eine Verlagerung bzw. laterale Bewegung des Deflektors und Perspektors in mindestens eine Raumrichtung verzichtet werden. Eine Drehbarkeit des Deflektors um ein oder zwei Achsen kann ausreichen. Auch kann eine Bewegung des Perspektors vermieden bzw. verringert werden. Verringert ist sie in dem Fall, in dem die gesamte Anordnung bzw. die einzelnen Elemente, also Spiegel, Prismen und Linsen weiterhin gemeinsam oder einzeln bewegt werden können. Zwar wird dadurch der apparative Aufwand größer, doch lässt sich eine schnellere Anpassung an verschiedene Mikroperspektiven und Konvergenzpunkte erreichen. Durch die Wahl der verschiedenen Perspektoren bzw. verschiedenen Elemente, Spiegel, Prismen und Linsen, kann die näherungsweise Konstanz der optischen Weglänge bezüglich des jeweils ausgewählten Konvergenzpunktes gewährleistet werden. Eine Auswahl erfolgt beispielsweise durch Drehen des Deflektors.
Die Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren bzw. eine entsprechende Vorrichtung zum Verlagern des Konvergenzpunktes bei zunächst stereoskopischen Aufnahmen mit einer entsprechenden Stereo-Kamera aufweisend mindestens zwei, insbesondere gegeneinander so verkippte oder verkippbare optische Achsen, dass sie einen Schnittpunkt aufweisen, wobei die optischen Achsen zu jeweils einem lichtempfindlichen Element zum Erstellen von Aufnahmen führen. Dabei wird mindestens ein Deflektor, insbesondere ein Deflektor pro optischer Achse, vorgesehen bzw. bereitgestellt und mindestens ein Perspektor, insbesondere mindestens ein Perspektor pro optischer Achse, bereitgestellt bzw. vorgesehen, wobei der mindestens eine Deflektor und/oder der mindestens eine Perspektor zur Veränderung der Ablenkung des Lichts bewegbar ist/sind bzw. über entsprechende Bewegungsvorrichtungen verfügt/verfügen.
Der Deflektor und/oder Perspektor wird so positioniert, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung eines ersten der mindestens zwei lichtempfindliche Elemente und zu diesem hin abgelenkt wird. In dieser Stellung wird eine erste Aufnahme mit dem ersten lichtempfindlichen Element gefertigt. In der vorrichtungsgemäßen Ausführung sind die Bewegungsvorrichtung entsprechend zur Positionierung des Deflektors und/oder Perspektors eingerichtet.
Daraufhin wird der Deflektor und/oder der Perspektor oder zeitgleich wird ein andere Deflektor und/oder Perspektor so positioniert, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den ausgewählten Deflektor trifft und von dort in Richtung eines zweiten der mindestens zwei lichtempfindliche Elemente und zu diesem hin abgelenkt wird. Sodann wird eine Aufnahme mit dem zweiten lichtempfindlichen Element gefertigt. In einer vorrichtungsgemäßen Ausgestaltung der Lösung der Erfindung sind die Bewegungsvorrichtungen entsprechend ausgebildet und verfügt die Vorrichtung insbesondere über eine entsprechende Steuerung, insbesondere mit den Merkmalen der oben beschriebenen Steuerung. Bezüglich der positionierten Deflektoren und Perspektoren kann insgesamt nur ein Deflektor und ein Perspektor verwendet und entsprechend für die einzelnen lichtempfindlichen Elemente positioniert werden. Vorteilhafterweise wird jedoch mindestens ein Deflektor pro lichtempfindlichem Element, insbesondere pro Objektiv, für das jeweilige lichtempfindliche Element vorgesehen. Auch mit jeweils einem Deflektor ist es möglich, einen gemeinsamen Perspektor zu nutzen. Vorteilhafterweise wird jedoch pro lichtempfindlichem Element mindestens ein Perspektor vorgesehen. Prinzipiell ist es auch denkbar mit einem Deflektor und mehreren Perspektoren zu arbeiten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung erfolgt das Positionieren derart, dass bei den ersten Aufnahmen von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objekten in verschiedene Richtungen (Mikroperspektiven) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von letzterem zu dem jeweiligen lichtempfindlichen Element hin abgelenkt wird. Bei einer vorrichtungsgemäßen Ausgestaltung sind die Bewegungsvorrichtungen entsprechend ausgebildet.
Dabei weisen erfindungsgemäße die optischen Achsen nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei den ersten Aufnahmen einen ersten Schnittpunkt (ersten Konvergenzpunkt) auf. Das erfindungsgemäße Verfahren ist des Weiteren gekennzeichnet dadurch, dass nach Erstellen von mindestens zwei ersten Aufnahmen die Schritte Positionieren und Fertigen von Aufnahmen (b bis e) wiederholt werden, wobei die optischen Achsen nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei den dann gefertigten zweiten Aufnahmen einen zweiten Schnittpunkt (zweiter Konvergenzpunkt) aufweisen, der relativ von den lichtempfindlichen Elementen aus gesehen nicht mit dem ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) übereinstimmt.
In einem solchen Anwendungsfall zusammen mit einer zunächst stereoskopischen Aufnahmevorrichtung werden Deflektor und Perspektor nicht zur Erzeugung unterschiedlicher Mikroperspektiven benötigt. Denn die zunächst stereoskopische Aufnahmevorrichtung ist an sich schon geeignet durch Ihre zwei Objektive und in der Regel zwei lichtempfindlichen Elemente zwei unterschiedliche Mikroperspektiven – in der Regel sogar zeitgleich – aufzunehmen. Deflektor und Perspektor werden in diesem Fall vornehmlich zur freien Verlagerung des Konvergenzpunktes im Raum, insbesondere weitgehend frei im dreidimensionalen Raum, verwendet. So kann auch bei ruhender zunächst stereoskopischen Aufnahmevorrichtung der Konvergenzpunkt weitestgehend frei verlagert werden und somit eine zunächst stereoskopischen Aufnahmevorrichtung um die Funktion der freien Verlagerung des Konvergenzpunktes, insbesondere unabhängig vom Bildausschnitt und/oder von der Bildmitte und/oder von der Ausrichtung der Aufnahmevorrichtung und/oder des Fokus erweitert werden.
Mit Vorteil ist die optische Weglänge bei den ersten Aufnahmen näherungsweise gleich, insbesondere nicht mehr als 3% abweichend, insbesondere nicht mehr als 1% abweichend. Vorteilhafterweise ist auch die optische Weglänge von dem zweiten Konvergenzpunkt zu den lichtempfindlichen Elementen bei den zweiten Aufnahmen näherungsweise gleich, insbesondere nicht mehr als drei 3%, insbesondere nicht mehr als 1%, abweichend.
In einer vorrichtungsgemäßen Lösung sind die Bewegungsvorrichtungen entsprechend ausgeführt.
Mit Vorteil wird der Deflektor und/oder Perspektor zum Positionieren in b und d lateral in mindestens eine Richtung, insbesondere zwei oder drei Raumrichtungen bewegt, als auch um mindestens eine Achse, insbesondere zwei Achsen, rotiert.
Entsprechende vorteilhafte Ausbildungen lassen sich den bezüglich der obig geschilderten Verfahrens- bzw. Vorrichtungslösungen analog entnehmen und entsprechend übertragen.
Insbesondere ist das Verfahren auf einer elliptischen Bahn bzw. ellipsoiden Fläche bzw. einer entsprechenden Tangente und Wechseln dieser ellipsoiden Fläche oder elliptischen Bahn bzw. Tangente beim Wechseln des Konvergenzpunkt vorteilhaft. Auch das Vorsehen einer entsprechenden Steuerung ist bevorzugt.
Gelöst wird die Erfindung auch durch die Verwendung der Verlagerung des Konvergenzpunktes relativ zur Aufnahmevorrichtung bei der Erstellung von bewegten Aufnahmen, bei denen der Konvergenzpunkt der Bewegung eines im Bildausschnitt bewegten Objektes folgt und/oder zwischen zwei Objekten hin und her wechselt. Durch eine derartige Verlagerung des Konvergenzpunktes lassen sich zahlreiche vorteilhafte optische Effekte sowie szenische und narrative Wirkung erzielen. Dabei kann die Aufnahmevorrichtung ruhen und insbesondere bei gleichem Bildausschnitt und gleicher Blickrichtung bzw. Ausrichtung der Aufnahmevorrichtung der Konvergenzpunkt relativ zur Aufnahmevorrichtung verlagert werden. Unter einem Folgen eines bewegten Objektes ist eine konstante relative Position des Konvergenzpunktes zum bewegten Objekt zu verstehen. Dabei kann der Konvergenzpunkt insbesondere vor, auf, hinter dem oder in Nähe zu dem Objekt liegen. Wird die Bewegung des Objektes mit einer Bewegung des Aufnahmegerätes gekoppelt, so kann in einem Folgen auch ein Folgen mit überlagerter Bewegung des Aufnahmeobjektes verstanden werden. Dies ist so zu interpretieren, dass bei ruhender Kamera bzw. bei entsprechender Zerlegung der einzelnen Bewegungen der Konvergenzpunkt dem Objekt folgt, dieser Bewegung des Konvergenzpunktes jedoch die Bewegung der Kamera überlagert ist. Dies ist beispielsweise insbesondere beim Umfahren von bewegten Objekten bzw. beim Umfliegen von bewegten Objekten vorteilhaft.
Wird ein Wechseln des Konvergenzpunktes zwischen zwei Objekten gewählt, so wird der Wechsel vorteilhafterweise mit einer entsprechenden Aktion der Objekte synchronisiert. So kann insbesondere bei entsprechender Aktivität des ersten Objektes der Konvergenzpunkt beim, im oder auf dem ersten Objekt liegen und sobald das zweite Objekt eine entsprechende Aktivität zeigt, der Konvergenzpunkt zum, auf oder in das zweite Objekt wechseln. Auch ist es denkbar, einen Wechsel zwischen mehreren Objekten durchzuführen.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren zum dreidimensionalen Rendern virtueller Anordnungen, wobei der Konvergenzpunkt der optischen Achsen in verschiedenen Frames nicht übereinstimmt. Dabei wird vorteilhafterweise eine mikroperspektivische Sequenz geschaffen, also eine sequentielle Abfolge von Frames mit Blickrichtungen aus unterschiedlichen Mikroperspektiven. Innerhalb dieser Sequenz weisen dabei nicht alle Framepaare zueinander korrespondierenden Mikroperspektiven den gleichen Konvergenzpunkt der optischen Achsen auf. Darin ist eine Umsetzung des Verfahrens bzw. eine Nutzung der Vorrichtung im virtuellen Raum zu verstehen. Beim Rendern virtueller Anordnungen werden entsprechend perspektivische Aufnahmen erstellt. Dabei kann der Konvergenzpunkt prinzipiell frei gewählt werden. Werden jedoch die hier genannten Randbedingungen beachtet, ergeben sich besonders vorteilhafte Renderergebnisse. So ist beispielsweise darauf zu achten, dass die optische virtuelle Weglänge der einzelnen Mikroperspektiven bezüglich eines Konvergenzpunktes näherungsweise konstant ist. Wird der Konvergenzpunkt verlagert, können die dann aufgenommenen Perspektiven andere, jedoch ebenfalls näherungsweise gleiche optische Weglängen aufweisen.
Vorteilhafterweise werden zur Berechnung der gerenderten Frames virtuelle Aufnahmeobjekte auf ebenso elliptischen Bahnen bzw. ellipsoiden Flächen oder daran angelegten Tangenten verwendet und das Ellipsoid bzw. die elliptische Bahn bzw. die Tangente beim Wechsel des Konvergenzpunktes verändert. Eine Einbeziehung von Spiegeln beim Rendern ist nicht erforderlich, da die Bewegung von Massen bei der Bewegung virtueller Aufnahmekörper nicht erforderlich ist.
Da die virtuelle Kamera kein Gewicht und somit keine Trägheit besitzt, kann zur Erstellung einer multiperspektivischen Sequenz auf Deflektor und/oder Perspektor verzichtet werden und können die verbleibenden virtuellen Elemente, insbesondere die virtuelle Kamera, virtuell bewegt werden. Insbesondere kann die virtuelle Kamera auf einer Kugel, deren Mittelpunkt gleich dem Konvergenzpunkt ist bewegt werden, um Aufnahmen aus unterschiedlichen Mikroperspektiven zu erstellen. Zur Verlagerung des Konvergenzpunktes kann die Kugel verändert werden.
Besonders vorteilhaft ist die Erzeugung von multiperspektivischen Sequenzen durch Rendern virtueller Anordnungen zur Simulation von später in der Realität durchzuführenden Aufnahmen multiperspektivischer Sequenzen. Dabei kann es sich bei den virtuellen Anordnungen um, insbesondere vereinfachte, Abbildungen der real abzulichtenden Szenen handeln.
Somit wird die Erfindung auch gelöst durch ein Verfahren mit den Schritten, virtuelle Erstellung mindestens einer mikroperspektivischen Sequenz, insbesondere nach einem der Ansprüche 14 oder beschriebenen Ausbildungen, einer virtuellen Anordnung und/oder Szenerie, insbesondere zur Simulation, und Erstellen einer multiperspektivischen Sequenz, insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder beschriebenen vorteilhaften Ausbildungen, von einer realen Anordnung und/oder Szenerie, wobei die virtuelle Anordnung und/oder Szenerie der realen, gegebenenfalls nach Vereinfachungen und/oder Weglassungen, ähnelt oder entspricht. Vorteilhafterweise werden dabei die Konvergenzpunkte und/oder Mikroperspektiven und ggf. auch Fokus, Bildausschnitt und/oder Belichtung bei der Erstellung der multiperspektivischen Sequenzen identisch und oder ähnlich gewählt. Durch ein solches Vorgehen lassen kostengünstig und schnell sich bestimmte Effekte Planen und optimieren und die Anwender an das Verfahren gewöhnen. Vorteilhafterweise werden mehrere unterschiedliche multiperspektivische Sequenzen der virtuellen Anordnung und/oder Szenerie erstellt und nur eine Auswahl daraus mit der realen Anordnung und/oder Szenerie real wiederholt.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Wiedergabe von entsprechendem Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterial. Auch gelöst wird die Aufgabe durch die Verwendung des entsprechenden Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterials, insbesondere erzeugt durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren oder eine Verwendung entsprechend dieser Erfindung, zur Erzeugung dreidimensionaler Eindrücke unter Ausnutzung der Latenzzeit des menschlichen optischen Wahrnehmungsapparates, wobei innerhalb der Latenzzeit mindestens zwei unterschiedliche Mikroperspektiven den beiden menschlichen Augen angeboten werden. Dabei werden diese Mikroperspektiven vorteilhafterweise über ein und dieselbe Anzeige beiden Augen dargeboten. Vorteilhafterweise werden dabei jeweils mehrere Mikroperspektiven bzw. mehrfache Aufnahmen aus jeweils zwei oder mehr Mikroperspektiven bezüglich eines Konvergenzpunktes dargeboten.
Vorteilhafterweise werden nacheinander verschiedene Mikroperspektiven zu verschiedenen Konvergenzpunkten den Augen dargeboten.
Eine solche Wiedergabe bzw. Verwendung oder Vorrichtung zur Wiedergabe hat den Vorteil, dass sie mit den klassischen Vorrichtungen bzw. Mitteln einer monografischen Bildverarbeitung (Schnitt/Postproduction) und Bildwiedergabe arbeiten kann und nicht auf besondere Extras, wie Stereo-Brillen für den Betrachter oder proprietäre autostereografische Wiedergabemedien, besondere Leinwände oder Anordnungen der wiedergebenden Elemente, wie beispielsweise Displays, angewiesen ist.
Weitere Vorteile und Ausführungsmöglichkeiten sollen im Folgenden exemplarisch und schematisch an Hand der rein schematischen Figuren beschrieben werden. Dabei zeigen die Figuren im Einzelnen:
1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Aufbaus zur Veranschaulichung des Strahlengangs;
2 eine weitere Ansicht eines erfindungsgemäßen Aufbaus zur Veranschaulichung des Strahlengangs;
3 eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Konvergenzpunktes;
4. eine Ansicht zur Verfahrensweise zur Verringerung der Bewegungen des Perspektors und
5 eine Ansicht zur Veranschaulichung der Verschiebung des Konvergenzpunkts.
1 zeigt eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung. Zu erkennen ist ein lichtempfindliches Element 1, eine Linse 2 sowie jeweils als Spiegel ausgeführt ein Perspektor 4 und ein Deflektor 3. Eingezeichnet ist ein entsprechender Strahlengang. Perspektor 4 und Deflektor 3 sind dabei so angeordnet, dass sie verfahrbar und um jeweils zwei Achsen drehbar sind.
2 veranschaulicht die Rotationsmöglichkeiten des Perspektors 4 und Deflektors 3 aus der 1. Durch Pfeile sind die Rotationsmöglichkeiten angedeutet.
3 veranschaulicht die Konstanthaltung der Weglänge bei der Aufnahme verschiedener Mikroperspektiven zu einem Konvergenzpunkt 6. Der Konvergenzpunkt 6 und der Oberflächen-Mittelpunkt eines Deflektors 3, ausgeführt als Spiegel, bilden die Brennpunkte einer Ellipse 7 beziehungsweise bei dreidimensionaler Betrachtung eines Rotationsellipsoiden. Zu erkenn ist in 3 wiederum ein lichtempfindliches Element 1 sowie eine Linse 2. Darüber hinaus ist ein Deflektor 4 in zwei Positionen auf der zu den Brennpunkten gehörigen Ellipse 7 angeordnet. Bei der ersten Aufnahme befinden sich Deflektor 3 und Perspektor 4 in der durch die umrandete Darstellung gezeigten Position. Der Deflektor 3 ist im Brennpunkt und der Perspektor 4 auf der Ellipse 7 tangential angeordnet. Für die Aufnahme der zweiten Aufnahme wird der Deflektor in die voll dargestellte Lage rotiert, während der Perspektor 4 entlang der Ellipse bewegt und so rotiert wird, dass er eine tangentiale Stellung zur Ellipse einnimmt. Die eingezeichneten Strahlengänge 5 schneiden sich im Konvergenzpunkt 6. Die Länge der Strahlengänge 5 zwischen lichtempfindlichen Element 1 und Konvergenzpunkt 6 sind identisch.
4 veranschaulicht eine weitere Möglichkeit der Veränderung eines Perspektors 4 und eines Deflektors 3, bei der die Bewegung von Perspektor 4 und Deflektor 3 möglichst gering gehalten wird und die Ausdehnung der als Spiegel ausgeführten Elemente Perspektor 4 und Deflektor 3 genutzt werden um, den die Länge der Strahlengänge 5 zwischen Konvergenzpunkt 6 und lichtempfindlichen Element 1 bei geringer Bewegung von Perspektor 4 und Deflektor 3 zumindest näherungsweise gleich zu halten. Bei der Verringerung der Bewegung ist es von besonderem Vorteil, die für die Bewegung benötigte Zeit zu minimieren. Dies bedeutet, dass Bewegungen möglichst so auf die einzelnen Freiheitsgerade des Systems verteilt werden, dass die gestellten Anforderungen an die Genauigkeit erfüllt werden, die Bewegung jedoch möglichst wenig Zeit in Anspruch nimmt. Dazu werden hier Perspektor 4 und Deflektor 3 jeweils um eine Achse innerhalb der Zeichnungsebene und um jeweils eine Achse senkrecht auf der Zeichnungsebene rotiert. Dadurch wird der Strahlengang annährungsweise über einen Reflektionspunkt auf einem Rotationsellipsoiden der Ellipse 7 gelenkt. Dadurch kann vollständig auf ein meist vergleichsweise langsames Verfahren des Perspektors 4 verzichtet werden beziehungsweise dessen Verfahrweg gering gehalten werden, ohne große Abweichungen der Strahlenganglänge hinnehmen zu müssen.
5 veranschaulicht die Verlagerung eines Konvergenzpunktes sowie mögliche Näherungsverfahren. Zu erkennen in 5 sind ein lichtempfindliches Element 1, eine Linse 2, ein Deflektor 3 in verschiedenen Stellungen, ein Perspektor 4, ebenfalls in verschiedenen Positionen sowie ein erster Konvergenzpunkt 6, eine erste Ellipse 7 und ein zweiter Konvergenzpunkt 9 und eine zweite Ellipse 8.
Zunächst werden aus zwei unterschiedlichen Mikroperspektiven Aufnahmen mit dem ersten Konvergenzpunkt 6 gefertigt. Dazu befindet sich der Perspektor 4 auf der ersten Ellipse 7. Die Strahlengänge sind durchgezogen und punktiert veranschaulicht.
Sodann wird der Konvergenzpunkt vom ersten Konvergenzpunkt 6 zum zweiten Konvergenzpunkt 9 verschoben. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit wurde hier nur ein Strahlengang zu einer Mikroperspektive gezeichnet. Durch die Verschiebung des Konvergenzpunktes verändert sich auch die gedachte Ellipse, deren Brennpunkte durch den Konvergenzpunkt und den Deflektor 3 bestimmt werden. Die zum zweiten Konvergenzpunkt 9 passende Ellipse ist die zweite Ellipse 8. Durch Bewegen des Deflektors 3 und des Perspektors 4 kann der Strahlengang entsprechend verändert und der zweite Konvergenzpunkt 9 ausgewählt werden. Dazu wird der Perspektor 4 auf die zweite Ellipse 8 bewegt. Der Strahlengang ist durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht.
Zur Minimierung der notwendigen Bewegungen bzw. zur Beeinflussung der optischen Weglänge vom Konvergenzpunkt zum lichtempfindlichen Element 1 kann der Perspektor 4 aber beispielsweise auch auf der ersten Ellipse 4 angeordnet werden und können trotzdem Aufnahmen mit dem zweiten Konvergenzpunkt 9 gefertigt werden. Der Strahlengang für eine Mikroperspektive ist strichpunktiert veranschaulicht.
Bezugszeichenliste

1: lichtempfindliches Element
2: Linse
3: Deflektor
4: Perspektor
5: Strahlengang
6: erster Konvergenzpunkt
7: Ellipse
8: zweite Ellipse
9: zweiter Konvergenzpunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5325193 [0003, 0005]

Claims

Verfahren zum Aufnehmen von dreidimensionalen Objekten und Szenerien mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer optischen Kamera mit einem eine optische Achse aufweisenden Objektiv und einem in einem optischen Strahlengang hinter dem Objektiv angeordneten lichtempfindlichen Element zur Aufnahme von Bildern; b) Bereitstellen mindestens eines ersten den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkenden Elements (Deflektor) und mindestens eines zweiten den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkenden Elements (Perspektor), wobei der Deflektor und/oder der Perspektor zur Veränderung der Ablenkung des Lichts bewegbar sind/ist; c) Positionieren des Deflektors und Positionieren des Perspektors so, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird (erste Mikroperspektive); d) Fertigen mindestens einer ersten Aufnahme auf dem lichtempfindlichen Element; e) Positionieren des Deflektors und/oder Positionieren des Perspektors so, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird (zweite Mikroperspektive) und f) Fertigen einer zweiten Aufnahme auf dem lichtempfindlichen Element, wobei das Positionieren in Schritt e) derart erfolgt, dass bei der zweiten Aufnahme von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objektpunkten in eine andere Richtung (zweite Mikroperspektive) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von letzterem zu dem lichtempfindlichen Element hin abgelenkt wird als bei der ersten Aufnahme (erste Mikroperspektive), wobei die jeweils durch Deflektor und Perspektor bei der ersten und der zweiten Aufnahme abgelenkten optischen Achsen einen von dem lichtempfindlichen Element aus gesehen vor dem Perspektor gelegenen ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Deflektor und/oder Perspektor zum Positionieren in den Schritten c und e lateral in mindestens eine Richtung, insbesondere zwei oder drei Raumrichtungen, bewegt als auch um mindestens eine Achse, insbesondere zwei Achsen, rotiert werden/wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Weglänge von dem ersten Konvergenzpunkt zum lichtempfindlichen Element bei erster Aufnahme und zweiter Aufnahme näherungsweise gleich ist, insbesondere nicht mehr als 3%, insbesondere nicht mehr als 1%, schwankt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Perspektor und/oder Deflektor mindestens ein Spiegel, mindestens eine Linse und/oder mindestens ein Prisma verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren des Perspektors durch Verfahren entlang einer näherungsweise elliptischen Bahn und/oder ellipsoiden Fläche oder einer Tangente an einer solchen Bahn oder Fläche und Verschwenken und/oder Verkippen erfolgt, wobei der Deflektor in einem ersten Brennpunkt der elliptischen Bahn und/oder ellipsoiden Fläche angeordnet wird und der Konvergenzpunkt im anderen Brennpunkt liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erstellen von mindestens einer ersten und einer zweiten Aufnahmen die Schritte c) bis f) wiederholt werden, wobei die optische Achse nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei den dann gefertigten ersten und zweiten Aufnahmen einen zweiten Schnittpunkt (zweiter Konvergenzpunkt) aufweisen, der in seiner Lage relativ zu dem lichtempfindlichen Element nicht mit dem ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 5 und Anspruch 3, wobei die elliptische Bahn bzw. der Ellipsoide entsprechend der Verschiebung des Konvergenzpunktes verändert wird.
Vorrichtung zum Aufnehmen von dreidimensionalen Objekten und Szenerien aufweisend: – eine optischen Kamera mit einem eine optische Achse aufweisenden Objektiv und ein in einem optischen Strahlengang hinter dem Objektiv angeordneten lichtempfindliches Element zur Aufnahme von Bildern; – mindestens ein erstes den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkendes Element (Deflektor) und mindestens ein zweites den Strahlengang von einfallendem Licht ablenkendes Element (Perspektor), wobei der Deflektor und/oder der mindestens eine Perspektor zur Veränderung der Ablenkung des Lichts mit jeweils mindestens einer Bewegungsvorrichtung gekoppelt sind/ist; – wobei die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass der Deflektor und der Perspektor in einer ersten Anordnung so positionierbar sind, dass von einem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird; – wobei die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass der Deflektor und der Perspektor in einer zweiten Anordnung so positionierbar sind, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird, – wobei die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass Deflektor und Perspektor so positionierbar sind, dass bei der zweiten Anordnung von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objektpunkten in eine andere Richtung (zweite Mikroperspektiv) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von letzterem zu dem lichtempfindlichen Element hin abgelenkt wird als bei der ersten Anordnung (erste Mikroperspektive), wobei die jeweils durch Deflektor und Perspektor bei der ersten und der zweiten Anordnung abgelenkten optischen Achsen einen von dem lichtempfindlichen Element aus gesehen vor dem Perspektor gelegenen ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass der Deflektor und/oder Perspektor zum Positionieren in der ersten und der zweiten Anordnung in mindestens eine Richtung, insbesondere zwei oder drei Raumrichtungen bewegt als auch um mindestens eine Achse, insbesondere zwei Achsen, rotiert werden können/kann.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung zum dreidimensionalen Verkippen des Deflektors und/oder Perspektors um einen Punkt, insbesondere Brennpunkt, des Deflektors bzw. Perspektors beziehungsweise um den optischen Mittelpunkt des Deflektors bzw. Perspektors eingerichtet sind/ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung so eingerichtet ist, dass der Perspektor entlang einer näherungsweise elliptischen Bahn und/oder ellipsoiden Fläche oder einer Tangente an einer solchen Fläche und/oder Bahn verfahrbar und verschwenkbar und/oder verkippbar ist, wobei der Deflektor in einem ersten Brennpunkt der elliptischen Bahn und/oder ellipsoiden Fläche angeordnet ist und der Konvergenzpunkt in dem anderen Brennpunkt liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass der Deflektor und der Perspektor in einer dritten und einer vierten Anordnung so positionierbar sind, dass die optische Achse nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei der dritten und vierten Anordnung einen von dem lichtempfindlichen Element aus gesehen vor dem Perspektor liegenden zweiten Schnittpunkt (zweiter Konvergenzpunkt) aufweisen, der in seiner Lage relativ zu dem lichtempfindlichen Element nicht mit dem ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) übereinstimmt, wobei die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass Deflektor und Perspektor in der dritten und vierten Anordnung jeweils so positionierbar sind, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung des lichtempfindlichen Elementes und zu diesem hin abgelenkt wird, wobei die Bewegungsvorrichtungen so eingerichtet sind, dass Deflektor und Perspektor so positionierbar sind, dass bei der dritten und der vierten Anordnung von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objektpunkten in verschiedene Richtungen (Mikroperspektiven) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von letzterem zu dem lichtempfindlichen Element hin abgelenkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verlagerung des Konvergenzpunktes die elliptische Bahn oder die ellipsoide Fläche entsprechend verändert wird.
Verfahren zum Verlagern des Konvergenzpunktes bei stereoskopischen Aufnahmen mit einer zunächst stereoskopischen Kamera aufweisend mindestens zwei, insbesondere gegeneinander so verkippte oder verkippbare optische Achsen, dass sie einen Schnittpunkt aufweisen, wobei die optischen Achsen zu, insbesondere jeweils, einem lichtempfindlichen Element zum Erstellen von Aufnahmen führen, a. Bereitstellen mindestens eines Deflektors, insbesondere eines Deflektors pro optischer Achse, und bereitstellen mindestens eines Perspektors, insbesondere mindestens eines Perspektors pro optischer Achse, wobei der mindestens eine Deflektor und/oder der mindestens eine Perspektor zur Veränderung der Ablenkung des Lichts bewegbar sind; b. Positionieren des Deflektors und/oder Perspektors so, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den Deflektor trifft und von dort in Richtung eines ersten der insbesondere mindestens zwei lichtempfindlichen Elemente und zu diesem hin abgelenkt wird; c. Fertigen mindestens einer ersten Aufnahme mit dem ersten lichtempfindlichen Elementes; d. Positionieren des Deflektors und/oder Positionieren des Perspektors so, dass von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie auf den Perspektor treffendes Licht von diesem so abgelenkt wird, dass es auf den ausgewählten Deflektor trifft und von dort in Richtung eines insbesondere zweiten der lichtempfindlichen Elemente und zu diesem hin abgelenkt wird und e. Fertigen mindestens einer ersten Aufnahme mit dem zweiten lichtempfindlichen Elementes, wobei das Positionieren derart erfolgt, dass bei der zweiten Aufnahme von dem aufzunehmenden Objekt bzw. der aufzunehmenden Szenerie von den jeweiligen Objektpunkten in eine andere Richtung (zweite Mikroperspektiv) abgestrahltes Licht von dem Perspektor auf den Deflektor umgelenkt und von letzterem zu dem lichtempfindlichen Element hin abgelenkt wird als bei der ersten Aufnahme (erste Mikroperspektive), wobei die optische Achse nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei beiden ersten Aufnahmen einen ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) aufweisen dadurch gekennzeichnet dass, nach Erstellen von mindestens zwei ersten Aufnahmen die Schritte b) bis e) wiederholt werden, wobei die optischen Achsen nach der Ablenkung durch Deflektor und Perspektor bei den dann gefertigten zweiten Aufnahme einen zweiten Schnittpunkt (zweiter Konvergenzpunkt) aufweisen, der relativ von dem, insbesondere den, lichtempfindlichen Element(en) aus gesehen nicht mit dem ersten Schnittpunkt (erster Konvergenzpunkt) übereinstimmt.
Verwendung der Verlagerung des Konvergenzpunktes bei der Aufnahme mit einer Aufnahmevorrichtung relativ zu der Aufnahmevorrichtung bei der Erstellung von Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterial, wobei der Konvergenzpunkt der Bewegung eines im Bildausschnitt bewegten Objekts folgt und/oder zwischen zwei Objekten hin und her wechselt.
Verfahren zum dreidimensionalen Rendern virtueller Anordnungen, wobei der Konvergenzpunkt der optischen Achsen in verschiedenen Frames nicht übereinstimmt.
Verfahren zur Wiedergabe von Bild-, insbesondere Video- oder Filmmaterial, zur Erzeugung eines dreidimensionalen Eindrucks, wobei innerhalb der Latenzzeit des menschlichen Wahrnehmungsapparates mindestens je ein Bild eines Objektes bzw. einer Szenerie aus unterschiedlichen Mikroperspektiven aber mit einem gemeinsamen Konvergenzpunkt beiden menschlichen Augen dargeboten werden.